摘要:河道整治是一项长期的、复杂的系统工程,污染物反弹、水质不稳定和水生态功能退化是河道综合整治面临的现实难题。本文以三林塘港城乡中小河道综合整治为例,对污染源调查、污染负荷分析,通过工程性措施改善水质、恢复生态,探讨治理技术应用的有效性,为改善水质型中小河道综合整治提供经验和参考。
关键词:河道 整治 生态修复 成效
按照上海市水污染防治行动计划及中小河道综合整治工作要求,上海市 2017年底实现中小河道基本消除黑臭,2020年基本消除全市丧失使用功能(劣于Ⅴ类)水体。作为上海市中小河道综合整治主战场,浦东新区紧紧围绕销劣目标,对2016 年年平均水质未达标及水质不稳定的39个市考断面所在的30条主干河道及17条支河进行综合整治[1]。本文以其中的三林塘港城乡中小河道综合整治工程为例,通过污染源调查,污染负荷分析,找出劣V水体治理对策,探索治理技术应用的有效性,为改善水质型中小河道综合整治提供经验和参考。
1项目基本情况
三林塘港城乡中小河道综合整治工程位于浦东三林镇。它西濒黄浦江,北依川杨河,境内河网纵横交错,现状河道分布环线外密、环线内少;农村区域密、城市化区域少。该工程涉及东西走向的三林塘港及与其相交南北走向的杨思港、新桥港、小黄浦4条区管河道,整治长度21.053公里,综合整治范围包括4条河道及沿河两侧各500米,以消除污染源,改善河道水质,确保三林塘港市考断面水质达到地表V类水标准为整治目标。通过整治提高河道自净能力,提升河网蓄排水能力,满足区域防汛、除涝功能,在改善河道水环境的同时促进当地水生态环境建设。
2污染负荷分析
2.1主干河道水质情况分析
2017年5月在三林塘港自西向东12个监测点采集水样,检测结果见图1,治理前三林塘港总磷较稳定,氨氮值自西向东总体上升,在近黄浦江西段较好,东段处上升较快,表明上游来水水质较差,存在支河输入性污染。水质评价指标大部分为劣V类,污染源主要为氨氮及总磷,表明沿线含氨氮、总磷的污染源较多、输入性污染源较多。

图1.三林塘港治理前水质
2.2支流河道水质情况分析
为进一步分析三林塘港沿线及相交支河污染情况,2017 年6月对周边三条河道水质进行采样监测,监测点主要位于支河与三林塘港相交处,及向支河延伸200~500m处,检测结果见表1。小黄浦、杨思港、高桥港 3条支河6月水质均为劣Ⅴ类,主要污染物为氨氮,且溶解氧较低,耗氧污染物较多,水体自净能力较弱。支河水环境对三林塘港水质影响较大。

表1.各支河治理前水质
2.3污染源调查分析
目前上海新一轮经济发展重心正向郊区转移,三林镇依托自身优势,工业经济快速发展、城镇化面积扩大,沿河周边多为城乡结合部,经济发展与环境关系日益突显。
1)雨污排口多。沿河企业类型杂、数量较多,污染治理水平不高,污水收集、纳管条件先天不足。经排摸,沿河污水排放口170余处,存在污水直排或雨污混排现象;雨水排放口80余处,初期雨水经排水管汇集后直排入河对水体也带来影响。
2)生活污染源。外来人口高度集聚,有西林村、金家宅等8个城中村807户,生活污水未经有效处理,直排入河;沿河有多个老旧小区存在雨污管道混接错接入河现象,造成河道不堪重负,水体质量下降。
3)部分河段淤积严重。城乡结合部快速发展带来的生活污水在河道中沉积;引排水及地表径流产生的泥沙沉积夹带大量悬浮物质通过雨水管道进入河道;河流自身的微生物群落新陈代谢沉积于底泥中造成内源污染。这些有害物质经过食物链的累积和扩大效应,会游离进入水体,造成二次污染,破坏水生态环境。
4)泵站及其它点源污染。河道沿岸有凌兆雨水泵站、三林城雨水泵站等4座雨水泵站,放江时带入大量的污染物,易导致河道间歇性黑臭现象。沿岸违章建筑、堆场、生活垃圾堆放点均有存在,对水体和沿岸环境也有影响。
3河道综合整治对策
前期采取非工程措施,对整治范围内河道水面和两侧 500 米范围内的违规堆载、违章搭建进行联合执法拆除;对直排污水企业进行减量化、产业结构调整,通过整治、搬迁或关停,从源头做好点源控制,减少外源污染,做到河岸无直排工业污水影响水质[3]。采取工程性措施减少内源污染,改善三林区域水环境差现状,提升河道引排水功能,提高水体的自净能力,逐步修复当地水生态环境。工程性措施如下:
3.1清淤疏浚
采用挖泥船清淤恢复过水断面,清除河内淤泥、砂石、垃圾等阻水物,提高行洪排涝能力,增强水体流动性,削减河内有机污染物,为河道生态系统修复提供了条件[2]。合理控制疏浚深度,减少底泥扩散半径,尽可能降低底泥再悬浮和污染物释放,减少对河道产生二次污染。妥善处理清淤的淤泥,用挖泥船挖泥装上自航泥驳,进行淤泥处理后,将淤泥运至排泥场,累计完成河道清淤8.6万方,有效削减内源污染。
3.2控源截污
雨水排放口均定位、编号、登记并办理相关手续后保留利用。临近市政、污水总管及干管的污水排放口、合流排放口,由相关部门督促其完成内部雨污水水分流改造后纳入市政雨水、污水管道。其余排放口均拆除或封堵,共封堵247个。对未纳管的城中村,依托周边白龙港污水处理厂系统的市政污水收集管网,通过入户分流截污、沿河敷设污水截流管道4394米,完成截污,消除生活污水直排入河污染,达到改善水质目的。
3.3水生态修复
三林塘港城乡中小河道整治生态修复主要用来处理泵站放江污染、河道交汇处及主要排放口等水质不稳定点,其分布见图2。修复措施是利用曝气装置对河水进行高密度增氧,促进各类水生态修复装置里的微生物和生态浮床里的水生植物生长,降解吸收水体中氮、磷及有机物污染物,逐步恢复河道水生态系统、提高水体净化能力。

图2.各类水生态修复装置分布
1)合流制雨污水设施处理泵站放江污染。三林塘港沿岸的凌兆雨水泵站放江产生的间歇性污染,利用生态净水屏障、底部生物载体、水体自净增强器、微孔曝气以及生态浮岛组成的合流制雨污水净化设施处置[4]。管道内积存的黑臭水和黑臭底泥引流到合流制雨污水设施内,大的黑臭底泥颗粒物经挡板缓冲及屏障拦截后平稳沉降;另一部分水和小颗粒悬浮物穿过有微生物集聚的高透水性屏障后,沉降在屏障外面。设施内利用曝气增氧、微生物载体与微水循环处理技术,加速降解水体中的污染物;设施表面覆盖生态浮床,增大水上植物量、水下微生物总量,促进水生态系统的自我调节,减少泵站放江水污染。
2)曝气装置、点源处理装置、生态净化廊道提升河道水质。整治河道段安装多套微孔曝气装置,对水体进行高密度增氧,促进上下层水体间的交换能力,使河内局部水与底泥混合均匀,加强水质处理效果。 三林塘港与小黄浦、杨思港、新桥港交汇处设置生态净化廊道。廊道置于河道中,水上部分为生态浮岛覆盖植物,水下设置生物载体,微生物利用介质挂膜,在曝气增氧条件下,加速降解水中污染物。在主要排水口设置点源处理装。污染水体从装置底部进入处理系统,到达特殊材料介质层,利用介质挂膜、曝气增氧、水流循环为微生物种群提供最佳的生长繁殖环境,降解水体中的污染物。调整生态系统结构,恢复生物多样性、促进受损水体的自我修复来改善水质。
4整治效果分析
整治后河道感观及公众满意度比整治前显著提升。根据《浦东新区城乡中小河道整治标准》,对三林塘港等4条劣V类河道进行连续三个月水质监测,监测结果见表2。溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数平均值优于地表水环境V类,且河道水体水质类别不高于周边主要河道水体水质类别,达到消除劣V类考核要求。竣工验收后1年保修期内,每3个月进行一次水质监测;并对已治理的河道水质进行动态跟踪、巩固成果,每年进行二次以上监测,形成水环境长效管理动态监测,提高河道水质管理水平。

表2.整治后各河道断面水质
5结论及建议
三林塘港城乡中小河道综合整治为改善水质型综合整治,工程在满足防汛排涝时,对河道进行生态修复,达到河道与生态共同提升的整治效果。为巩固整治成果,此类河道在项目完工就应加强后续长效管理,实行河道保洁、设施养护两个全覆盖综合养护;实行引清调水和水质监测两个常态化管理。特别是水生态修复系统需实行专人负责制,正确操作、定期保养,维护曝氧装置等水处理设备正常运行;及时修剪、收割、清理杂草,更换补种水生植物确保生态浮岛等水生态修复措施保持长期改善水质效果[5]。
参考文献:
[1]浦东新区环境保护和市容卫生管理局. 浦东新区水污染防治目标责任书[R].上海:浦东新区环境保护和市容卫生管理局,2016: 3-5.
[2] 刘丽香,韩永伟,刘辉,等.疏浚技术及其对污染水体治理效果的影响[J].环境工程技术学报,2020,10(1):63-71.
[3]浦东新区河道管理事务中心. 浦东新区城乡中小河道整治标准[[R].上海:浦东新区河道管理事务中心,2016: 56-58.
[4]路金霞,柏杨巍,傲德姆,等.上海市黑臭水体整治思路、措施及典型案例分析[J].环境工程学报2019,13(3):541-549.
[5]郑继利,潘红忠,庄华清.常州藻港河黑臭河道治理与生态修复[J].中国给水排水,2018,34(22):90-94.
作者简介:黄莉(1978-),女,工程师,硕士研究生,主要从事河道管理等工作。
邮编:201299,E-mail:250404971@qq.com。